Η δημοτικότητα και η οικονομική προσιτότητα των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV) έχουν ωφελήσει πολλές βιομηχανίες μειώνοντας το κόστος και αυξάνοντας την ασφάλεια του προσωπικού. Αλλά τι γίνεται με την επιστημονική κοινότητα; Εκατοντάδες, αν όχι χιλιάδες, ανεξάρτητοι επιστήμονες και πανεπιστήμια σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν αυτά τα UAVs για να διεξάγουν σύνθετα επιστημονικά πειράματα με νέους τρόπους.
Έχουμε την τάση να επικεντρωθούμε στις βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές των UAV, αλλά η καθαρή επιστήμη επωφελείται επίσης από την οικονομική προσιτότητα και τη διαθεσιμότητα της αεροπορίας όταν οι προϋπολογισμοί είναι σφιχτοί και ο χρόνος για την ολοκλήρωση των πειραμάτων είναι κρίσιμη.
Για παράδειγμα, αρκετοί πολωνοί επιστήμονες συνεργάστηκαν σε μια ολοκληρωμένη μελέτη της παράκτιας διάβρωσης, χρησιμοποιώντας αρκετές νέες τεχνολογίες όπως το Airborne Lidar και το Bathymetry.
Ο Pawel Tysiac και ο Rafal Ossowski της Σχολής Πολιτικών και Περιβαλλοντικών Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Gdansk, σε συνεργασία με τον Lukasz Janowski της θαλάσσιας Ακαδημίας του Πανεπιστημίου της Gdynia και του Damian Moskalewicz του Τμήματος της Γεωμιολογίας και της Quaternary Geology, Σε μια περιεκτική μελέτη της διάβρωσης ενός τμήματος της πολωνικής ακτής (πιο συγκεκριμένα, μια έκταση 1 μιλίων της Νότιας Βαλτικής Θάλασσας).
Το έγγραφο έχει τίτλο "Αξιολόγηση της αποικοδόμησης των παράκτιων βράχων χρησιμοποιώντας δεδομένα drone και orthophoto και bathymetric lidar στο Google Earth Engine". Δημοσιεύθηκε σε επιστημονικές εκθέσεις, Ιανουάριος 2025 και αποτελεί πρωταρχικό παράδειγμα της χρήσης νέων τεχνολογιών για τη συλλογή δεδομένων που είναι κρίσιμα για την κατανόηση των τρόπων με τους οποίους η φύση αλλάζει τη γεωγραφία.
Είχαμε την ευκαιρία να μιλήσουμε με τον Pawel Tysiac, έναν από τους συγγραφείς της μελέτης, για να κατανοήσουμε καλύτερα τον αντίκτυπο των αεροσκαφών και του Lidar στο έργο τους.
"Οι παραδοσιακές μέθοδοι παρακολούθησης της διάβρωσης του βράχου απαιτούν τυπικά εργασίες με έντονη εργασία και πολύπλοκες υπολογισμούς διανομών χωρικών σημείων χρησιμοποιώντας παραδοσιακές τεχνικές παρακολούθησης γης", δήλωσε ο Pawel. "Αντίθετα, οι πρόσφατες εξελίξεις στην τηλεπισκόπηση και η μηχανική μάθηση προσφέρουν νέες μεθόδους για την αξιολόγηση της υποβάθμισης του βράχου με μεγαλύτερη απόδοση και ακρίβεια".
Η παράκτια υποβάθμιση έχει προσελκύσει την προσοχή των κυβερνήσεων και των επιστημόνων σε όλο τον κόσμο, καθώς ο αριθμός των φυσικών καταστροφών αυξάνεται και κάθε καταστροφή προκαλεί όλο και μεγαλύτερη ζημιά στους πληθυσμούς και τα γεωγραφικά περιβάλλοντα.
"Σε αυτό το έγγραφο, χρησιμοποιούμε ευρέως τον όρο« υποβάθμιση του μπλόφα ». Τα συντρίμμια, "είπε ο Pawel. "Με βάση αυτό, μια βασική προϋπόθεση αυτής της μελέτης είναι ότι το φάσμα ανάκλασης ηλεκτρομαγνητικού κύματος ποικίλλει σε περιοχές που επηρεάζονται από αποικοδόμηση. Στην περίπτωση των παράκτιων μπλόφα, οι αλλαγές στη συσσωμάτωση υλικών, στη βλάστηση και σε άλλους παράγοντες μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές διαφορές".
Σήμερα, η τηλεπισκόπηση είναι η τυπική μέθοδος για την παρακολούθηση των παράκτιων περιβαλλόντων. Χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους εικόνων και δεδομένων που συλλέγονται από δορυφόρους, αερομεταφερόμενες πλατφόρμες και αισθητήρες εδάφους, οι ερευνητές μπορούν να αποκτήσουν λεπτομερείς και ενημερωμένες χωρικές πληροφορίες σχετικά με τις παράκτιες περιοχές. Οι εικόνες πλαισίου έγκαιρης ανάλυσης επιτρέπουν την παρατήρηση των αλλαγών στην παράκτια μορφολογία με την πάροδο του χρόνου και βοηθούν στον εντοπισμό των περιοχών που επηρεάζονται περισσότερο από φυσικές καταστροφές. Σε αυτή την περίπτωση, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν αεροφωτογραφία, η οποία παρέχει εικόνες υψηλής ανάλυσης χρήσιμες για λεπτομερείς συγκρίσεις πριν και μετά. Ωστόσο, υπάρχει το πρόβλημα των διαφορετικών χρόνων φωτισμού στις εικόνες, που οδηγούν σε διαφορετικά αντικείμενα που πρέπει να επεξεργαστούν. Όσον αφορά τη φωτογραμμετρία, οι πτήσεις πρέπει να διεξάγονται υπό παρόμοιες συνθήκες, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα προβλήματα με εποχιακές παραλλαγές από αυτή την άποψη.
"Αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε το Lidar ως εναλλακτική λύση για την αντιμετώπιση των μεταβαλλόμενων συνθηκών φωτισμού", λέει ο Pawel. "Τα δεδομένα LIDAR είναι απαραίτητα για τη μέτρηση των παράκτιων τοπογραφικών αλλαγών με υψηλή ακρίβεια, συμβάλλοντας στη φιλτράρισμα των δεδομένων από τη βλάστηση ή τα απομονωμένα σημεία.
Το πρόβλημα προέκυψε επειδή το συστατικό της παράκτιας αποικοδόμησης που εμφανίζεται υποβρύχια παίζει σημαντικό ρόλο στην προαγωγή αυτού του φαινομένου, εξ ου και η απόφαση να χρησιμοποιηθεί το Lidar ως βαθυμετρικό εργαλείο.
Ο Pawel είπε: "Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δίνουν πληροφορίες για το πώς οι παράκτιοι βράχοι ανταποκρίνονται στην τρέχουσα και μελλοντική αλλαγή του κλίματος, ιδιαίτερα την άνοδο της στάθμης της θάλασσας και την αυξημένη δραστηριότητα καταιγίδας". "Η ενίσχυση των παραδοσιακών γεωτεχνικών ερευνών χρησιμοποιώντας τις προτεινόμενες προηγμένες τεχνολογίες τηλεπισκόπησης, όπως η χρήση των αεροσκαφών και των αερομεταφερόμενων ερευνών, παρέχει ένα μοντέλο για άλλους τομείς που αντιμετωπίζουν παρόμοιες προκλήσεις. Διάβρωση και αστάθεια των παράκτιων βράχων. "
Συνδυάζοντας τη συλλογή εναέριων και θαλάσσιων πληροφοριών από αυτόνομα οχήματα, αυτή η ομάδα επιστημόνων ήταν σε θέση να βελτιώσει την ποιότητα των δεδομένων, την ακρίβεια των συμπερασμάτων και την επάρκεια των ενεργειών που ελήφθησαν για την άμβλυνση της ζημίας στη γεωγραφία και τους κατοίκους των πληγείσες περιοχές.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-12-2025